Capítulo 2: Instalación de Windows Server 2012 R2



2.3. Preparar el disco

Conceptos previos

Dado que en el resto de este apartado hablaremos varias veces de capacidades de almacenamiento, a continuación se incluye una tabla que nos permitirá hacer algo de memoria:

Una de las primeras cosas que debemos tener claras antes de instalar Windows Server 2012 R2 es la forma en la que vamos a organizar el almacenamiento.

En muchos casos, cuando vamos a utilizar el servidor en un entorno empresarial, se utilizará un sistema de almacenamiento en RAID (Redundant Array of Independent Disks), asignando para el sistema operativo un sistema de almacenamiento en espejo con dos o más discos físicos (RAID 1) . Sin embargo, es muy frecuente que se encuentre implementado por hardware y su configuración se realice de forma previa al proceso de instalación. En cualquier caso, este aspecto queda fuera de los objetivos de este texto.

A continuación, deberemos decidir la forma en que distribuiremos lógicamente el disco, sobre todo si pensamos almacenar un gran volumen de datos. En este caso, no es buena idea utilizar para los datos el mismo volumen donde instalemos el sistema operativo ya que un fallo de éste podría poner en peligro más fácilmente los datos. En estos casos, lo ideal es disponer de un sistema de almacenamiento externo al propio servidor, como por ejemplo, un NAS (Network Attached Storage).

Otra idea a tener en cuenta consiste en ubicar el archivo de paginación de memoria en un disco independiente. De esta forma, separamos por una parte los accesos a disco relacionados con la paginación y por otra los que realicen las aplicaciones y el sistema operativo en su actividad normal. Así, reducimos los movimientos del brazo de lectura, ahorramos tiempo y mejoramos el rendimiento.

Sistemas de archivos.

El sistema de archivos establece la forma en la que el sistema operativo organizará la información que guarde en un dispositivo de almacenamiento externo. De las características del sistema de archivos dependerán, en gran medida, otras características como la seguridad, la integridad de los datos, la fragmentación de archivos, la capacidad máxima del dispositivo, la posibilidad de establecer cuotas para los usuarios del sistema, etc.

Las siglas MS-DOS significan MicroSoft Disk Operating System. En español, Sistema operativo de disco de Microsoft

En el contexto de los sistemas operativos en red, el sistema de archivos que utilice el servidor es fundamental, porque será éste quien asegure la persistencia de la información en caso de que surjan problemas. En otras palabras, la capacidad de recuperación de los datos no debe ser nunca responsabilidad del lado cliente.

En realidad, Windows Server 2012 R2 siempre utiliza el sistema de archivos NTFS para gestionar su almacenamiento externo. Sin embargo, por cuestiones de compatibilidad con sistemas y aplicaciones más antiguos o con algunos medios de almacenamiento extraibles, Windows Server 2012 R2 también puede trabajar con los sistemas de archivos FAT y FAT32.

Para entender mejor estas tres alternativas, vamos a hablar de ellas de una forma algo más detallada.

El sistema de archivos FAT (File Allocation Table )

En realidad, existen dos versiones de FAT:

FAT12, pensado para dispositivos de almacenamiento externo de aquella época. Usaba 12 bits para direccionar bloques de 512 bytes, pero tenía un límite de 216 bloques como máximo, lo que implicaba un máximo de 32 MB de capacidad.

FAT16, eliminó el límite de 216 bloques y utilizó 16 bits para direccionar bloques con un máximo de 32 KB, lo que arrojaba un tamaño de hasta 2 GB.

FAT era el sistema de archivos que utilizaba el primer sistema operativo creado por Microsoft y que atendía al nombre de MS-DOS.

En un principio, los archivos se identificaban en FAT con nombres que podían tener un máximo de 8 caracteres seguidos de un punto y de una abreviatura del tipo de archivo, que podía tener un máximo de 3 caracteres.

Se trata de un sistema de archivos muy básico donde no se contemplan criterios de seguridad para los datos, no hay mecanismos de recuperación para datos corruptos, no se establece un seguimiento del espacio libre en disco, no se mantiene un control sobre la fragmentación del espacio de almacenamiento y ni tan siquiera se producen archivos de seguimiento y auditoría sobre el propio sistema (lo que coloquialmente se conoce como logs). A pesar de todo, quizás la limitación más importante que tiene es su imposibilidad de direccionar más de 2 GB.

Como puedes suponer, este sistema de archivos está ampliamente superado en la actualidad. Sin embargo, hoy día existen multitud de dispositivos de almacenamiento externo (tarjetas de memoria, memorias USB, etc) que siguen utilizándolo de forma casi exclusiva. El motivo es que de esta forma se aseguran la compatibilidad con casi todos los sistemas operativos que existen en la actualidad. Digamos que se ha convertido en el referente mínimo de compatibilidad de almacenamiento entre sistemas diferentes.

El sistema de archivos FAT32

Este sistema de archivos apareció con la versión OSR2 de Windows 95 y trataba de superar algunas de las limitaciones de su predecesor mientras se mantenía la compatibilidad con MS-DOS.

En la actualidad, existen herramientas que permiten formatear unidades en FAT32 con capacidades muy superiores a los 32 GB que establecía Microsoft.

Como su nombre indica, utiliza 32 bits para direccionar bloques (que siguen siendo de 32 KB), lo que daría particiones próximas a los 2 TB. Sin embargo, Microsoft limitó el tamaño máximo de cada partición a 32 GB

Con respecto al tamaño de los archivos, sigue manteniendo algunas limitaciones que resultan notorias: no permite archivos que ocupen más de 4GB ni archivos que ocupen menos de 32 KB ya que la cantidad mínima de espacio direccionable es un bloque (si el archivo es más pequeño, el resto del espacio quedará inutilizado).

A pesar de todo, este es el sistema de archivos más utilizado en dispositivos de almacenamiento externo (como tarjetas de memoria, memorias USB, etc) cuando su capacidad es superior a 2 GB.

El sistema de archivos NTFS (New Technology File System)

El sistema de archivos NTFS se incluyó en la primera versión de Windows NT y para crearlo, Microsoft partió de cero, aunque se basa en el sistema de archivos HPFS diseñado entre Microsoft e IBM para el sistema operativo OS/2.

Dadas las restricciones que imponen los sistemas FAT, probablemente lo primero que te preguntes sea cuáles son los límites del sistema de archivos NTFS. Para despejar la duda, observemos la siguiente tabla (el valor de implementación es el que realmente se aplica):

inst2012R2-098

Otra novedad en NTFS es que, por primera vez en un sistema de archivos de Microsoft, dentro de su propia estructura se guardan metadatos para los objetos almacenados, facilitando la creación de mecanismos de auditoría, seguridad, etc.

Parte de los metadatos de cada archivo se guardan en la Tabla Maestra de Archivos (MTFMaster File Table). La intención es facilitar operaciones que permitan reducir la fragmentación, calcular de una forma rápida el espacio libre que hay en la unidad, determinar dónde debe guardarse un archivo nuevo, etc.

Existen diferentes versiones de NTFS, relacionadas con las diferentes versiones de sistemas operativos de Microsoft:

inst2012R2-099

La definición más extendida del concepto de metadatos es que se trata de “información relativa a los datos”.

En general, se trata de información innecesaria para los usuarios, pero muy importante para el sistema que manipula los datos.

Entre las características más importantes que podemos encontrar en NTFS, tenemos las siguientes:

  • Su funcionamiento se basa en un modelo transaccional, lo que significa que, si un fallo en el sistema interrumpe una serie de operaciones que están interrelacionadas, para evitar inconsistencias, se cancelan las operaciones que ya se han efectuado.
  • Dispone de un modelo de controladores por niveles que permite la tolerancia a fallos en el acceso a disco. El controlador puede duplicar los datos en un segundo disco para que exista siempre una copia redundante.
  • Todos los archivos abiertos tienen un descriptor de seguridad que evita que los procesos sin los permisos adecuados puedan acceder a ellos.
  • Incorpora un mecanismo de compresión de archivos que puede funcionar de forma transparente.
  • Del mismo modo, los archivos pueden almacenarse cifrados a nivel de sistema de forma transparente al usuario. Esto se consigue con un sistema de archivos que trabaja sobre NTFS llamado EFS (Encrypting File System).
  • Ofrece la posibilidad de establecer cuotas de ocupación máxima de disco de forma individualizada para cada usuario
  • Permite la realización de copias a través de un servicio denominado Volume Shadow Copy (VSS) que realiza copias exactas de archivos aunque se encuentren en uso. Así, la información se duplica mientras el sistema se encuentra en producción evitando que haya que hacerlas fuera del horario laboral. Además, los archivos pueden recuperarse de forma individualizada.
  • Incluye un sistema de auto-recuperación que intenta reparar los problemas de corrupción de datos en el volumen, en el sector de arranque o en los archivos. Todo ello, sin la intervención del administrador. Cuando ocurre una incidencia de este tipo, se anota una entrada en el registro de eventos del sistema (logs). Si no es posible la reparación, se genera un aviso para que el administrador intente la recuperación manual.
  • Ofrece la posibilidad de crear puntos de montaje al estilo de los sistemas Unix/Linux, donde la raíz de un volumen se une a un directorio de un volumen diferente, ofreciendo al usuario la percepción de que se trata de un volumen único. De esta forma, los sistemas de archivos adicionales pueden ser montados sin la necesidad de asignarles una letra de unidad.
  • Ofrece la posibilidad de crear enlaces simbólicos que hacen referencia a otros elementos del sistema. Una vez creados, se comportan como el archivo o la carpeta original (porque en realidad es allí donde estamos accediendo), pero estarán almacenados en un lugar diferente de la estructura de directorios, facilitando así su organización lógica.

Como habrás podido imaginar, el sistema de archivos NTFS es el que utilizaremos para instalar Windows Server 2012 R2.

Conocer la versión de NTFS incluida en el sistema operativo

Podemos averiguar la versión de NTFS que utiliza un determinado volumen ejecutando la orden fsutil, con privilegios de administración, en la ventana Símbolo del sistema. Por ejemplo, vamos a ver cómo podemos conseguirlo en Windows 8.

1

Comenzamos por pulsar de forma simultánea las teclas Windows + X y, en el menú que aparece, elegimos Símbolo del sistema (administrador).

Lógicamente, dado que vamos a poder utilizar el Símbolo del sistema con permisos de administración, el sistema nos avisa de que podrán realizarse cambios en el equipo. Digamos que es el equivalente en Windows a la famosa frase “Un gran poder conlleva una gran responsabilidad“.

2

Después de leer la advertencia, hacemos clic sobre el botón .

3

Poco después, veremos cómo se abre la ventana Símbolo del sistema.

A continuación, escribiremos la orden fsutil con los argumentos adecuados:

fsutil fsinfo ntfsinfo c:\

4

A modo de ejemplo, esta es la salida en Windows 8.

En la imagen también podemos ver la versión de LFS, que no aparecía en versiones anteriores de fsutil. LFS (Log File Service) es un conjunto de rutinas que se ejecutan en modo núcleo dentro del controlador NTFS para almacenar y recuperar información de contexto en la zona de reinicio. Por ejemplo, la ubicación en el área de registro de la que el NTFS empezará a leer durante la recuperación de un fallo del sistema.

Si en la pantalla anterior obtenemos un valor 2.0, el volumen se encuentra actualizado con la estructura de almacenamiento de registro (log) de elevadas prestaciones que sólo es compatible con sistemas a partir de Windows 8. Si el valor es 1.1, la estructura del archivo de registro que utiliza el volumen es también compatible con versiones más antiguas de Windows.

El sistema de archivos ReFS (Resilient File System)

El adjetivo Resilient se puede traducir al español como fuerte o resistente y también como elástico.

Con Windows Server 2012 llegó un nuevo sistema de archivos llamado ReFS (Resilient File System). El objetivo de Microsoft es que se emplee sólo con sistemas operativos del lado servidor.

ReFS mejora a NTFS en algunos aspectos, pero también elimina diferentes características.

Entre las mejoras se encuentra:

  • Aumenta la disponibilidad y la confiabilidad en el sistema, incluso en medios de almacenamiento poco fiables.
  • Su arquitectura es resistente a fallos.
  • Mantiene la compatibilidad con NTFS.

Sin embargo, entre las características que han desaparecido destacan:

  • Nombres de archivo en formato 8.3.
  • Compresión automática de archivos.
  • El sistema de cifrado EFS.
  • Cuotas de disco.

En general, ReFS no está recomendado cuando se soporta mucha carga de trabajo (Servidores de bases de datos, servidores de archivos, hipervisores, etc), aunque sí como sistema de almacenamiento definitivo para grandes volúmenes de datos con poco volumen de uso.

En cualquier caso, para hacernos una idea de sus prestaciones, a continuación incluimos una tabla con sus características principales:

inst2012R2-104